Teadlased saadi energiat pool kunstliku fotosünteesi teel - protsessi käigus taimed jaotatakse vesinikuks ja hapnikuks. Uus meetod võimaldas neil suurendada toodetava energia hulka.
Bioloogid on leidnud uue viisi päikeseenergia kasutamiseks headel eesmärkidel. Muutes taimedes toimuva fotosünteesi mehhanismi, õppisid nad veega jaotama vesiniku ja hapniku, vabastades samal ajal energiat. Selle kohta ilmus artikkel ajakirjas Nature Energy.
Fotosüntees on ise päikesevalguse energiaks muundamine, mida taimed kasutavad. Hapnik on taime imenduva vee lagunemise kõrvalsaadus. Võib-olla on fotosüntees kõige olulisem reaktsioon kogu Maa elule, kuna see toodab peaaegu kogu planeedi atmosfääris oleva hapniku. Vesinikul, mis moodustub ka vee sünteesimisel fotosünteesi käigus, on potentsiaalselt keskkonnasõbralik ja ammendamatu energiaallikas.
Cambridge'i ülikooli Jaani kolledži teadlaste juhitud teadlaste meeskond kasutas kunstliku fotosünteesi käigus vee eraldamiseks vesinikuks ja hapnikuks päikesevalgust, mida teadlased on bioloogiliste komponentide ja uute tehnoloogiate abil kokku viinud. Selle meetodi abil neelavad taimed tavalisest rohkem päikesevalgust.
“Looduslik fotosüntees on ebaefektiivne, kuna see töötati välja ainult taimede ellujäämiseks, seega annab see minimaalselt vajalikku energiat - ainult 1–2% sellest, mida see potentsiaalselt välja annab,” kommenteeris üks töö autoritest Katarzyna Sokol.
Kunstlik fotosüntees on toimunud juba mitu aastakümmet, kuid seda pole kunagi taastuvenergia loomisel edukalt kasutatud, kuna see põhineb kallite ja toksiliste katalüsaatorite toimel. Samal põhjusel ei üritanud keegi seda tööstuslikul tasandil kasutada.
Eksperimentaalne seadistus, milles viidi läbi pool kunstliku fotosüteesi protsess.
Cambridge'i uuring on osa suuremahulistest jõupingutustest, et parandada pool kunstlikku fotosünteesi eesmärgiga liikuda ensüümide abil täielikult kunstliku fotosünteesi poole.
Reklaamvideo:
Sokol'i juhitud teadlaste meeskond ei suutnud mitte ainult suurendada toodetud ja salvestatud energia hulka, vaid aktiveerida ka vetikates toimuva fotosünteesi protsessi, mis on aastatuhandeid olnud passiivne.
“Hüdrogenaas on vetikates leitav ensüüm, mis võib vähendada prootonite arvu vesinikus. Evolutsiooni käigus deaktiveeriti selle tootmine vetikates, kuna see polnud ellujäämiseks vajalik. Suutsime sellest piiratusest üle saada ja saavutada soovitud reaktsioon - vee jagunemine vesinikuks ja hapnikuks, “selgitas Sokol.
Teadlane loodab, et tema rühma väljatöötatud tehnikat rakendatakse päikeseenergia muundamiseks mõeldud uuenduslike süsteemide jaoks. See on esimene mudel, mis kasutab vesiniklaasi ja fotosüsteeme edukalt poolvalges fotosünteesi protsessis, mille käivitab täielikult päikesevalgus.
Kaks aastat tagasi oli selles valdkonnas tõeline läbimurre Julichi uurimiskeskuse teadlaste loodud kunstliku fotosünteesi seadme loomine. Seadme töötav prototüüp oli väike autonoomne seade, mille tööpind oli vaid 64 ruutsentimeetrit.
Ksenia Murasheva
